目录
目录 _____________________________________________________ 1 摘要 _________________________________________________ 2
一、变压器的基本结构____________________________________ 3
二、变压器的工作原理 ____________________________________ 4
1.电压变换5
2.电流变换 ____________________________________________ 5
三、设计容6
1、额定容量的确定6
2、铁心尺寸的选定7
3、计算绕组线圈匝数 ___________________________________ 9
4、计算各绕组导线的直径并选择导线 ____________________ 10
5、计算绕组的总尺寸，核算铁芯窗口的面积_____________ 110 四设计实例 ____________________________________________ 11
4.1 设计要求_________________________________________ 11
4.2计算变压器参数 ____________________________________ 12 五总结 _________________________________________________ 17 参考文献 ________________________________________________ 15 附录
小型变压器的设计
摘要
随着我国经济建设的发展，电力工业规模迅速的壮大起来，变压器的单台容量和安装容量快速增长。国际巨头强势参加海市场竞争的面前，一方面看中的是我国电力设备市场的伟大后劲；另一方面，也表现了中国企业长足的进步，尤其在质量方面，国产电力变压器已经越来越靠近海程度，使得海巨头们不得不拿出“看家身手”逐鹿中国市场。
变压器是一种用于交流电能转换的电气设备。它可以把一种交流电压、交流电流的电能转换成相同频率的另一种交流电压、交流电流的电能。变压器在电力系统中的主要作用是变换电压,以利于电能的传输。电压经升压变压器升压后,可以减少线路损耗,提高送电经济性,达到远距离送电的目的。电压经降压变压器降压后,获得各级用电设备的所需电压,以满足用户使用的需要。
此次设计的变压器为小型变压器，小型变压器指的是容量1000V.A以下的变压器。最简单的小型单相变压器由一个闭合的铁心(构成磁路)和绕在铁心上的两个匝数不同、彼此绝缘的绕组(构成电路)构成。这类变压器在生活中的应用非常广泛。
一、变压器的基本结构
1、铁心：铁心是变压器磁路部分。为减少铁心磁滞损耗涡流损耗，通常铁心用含硅量较高的、厚度为0.35或0.5mm、表面涂有绝漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。
铁心分为铁柱和铁轭两部分，铁柱上套装有绕组线圈，铁轭则是作为闭合磁路之用，铁柱和铁轭同时作为变压器的机械构件。铁心结构有两种基本形式：心式和壳式。
2、绕组：绕组是变压器的电路部分。一般采用绝缘纸包的铝线或铜线绕成。为了节省铜材，我国变压器线圈大部分是采用铝线。
3.其它结构部件：储油柜、气体继电器、油箱。
小型变压器的设计
图为单相心式变压器；1—铁柱；2—铁轭；3—高压线圈；4—低压线圈
二、变压器的工作原理
变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等，常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。
变压器是利用电磁感应原理将某一电压的交流换成频率相同的另一电压的交流电的能量的变换装备。
变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组，如图（1）所示。一个绕组接电源，称为原绕组（一次绕组、初级），另一个接负载，称为副绕组（二次绕组、次级）。原绕组各量用下标1表示，副绕组各量用下标2表示。原绕组匝数为1N，副绕组匝数为2N。
理想状况如下（不计电阻、铁耗和漏磁），原绕组加电压u1，产生电流i1，建立磁通，沿铁心闭合，分别在原副绕组中感应电动势e1和e2。
1.电压变换
当一次绕组两端加上交流电压u
1时，绕组过交流电流i
1，
在铁心中将产生既与
一次绕组交链，又与二次绕组交链的主磁通。说明只要改变原、副绕组的匝数比,就能按要求改变电压。
2.电流变换
变压器在工作时，二次电流I
2的大小主要取决于负载阻抗模|Z
1
|的大小，而
一次电流I
1的大小则取决于I
2
的大小。
小型变压器的设计
说明变压器在改变电压的同时,亦能改变电流。
三、设计容
设计容有四部分：额定容量的确定；铁心尺寸的选定；绕组的匝数与导线直径；绕组（线圈）排列及铁心尺寸的最后确定。
1、额定容量的确定
变压器的容量又称表现功率和视在功率，是指变压器二次侧输出的功率，通常用KVA表示。
（1）二次侧总容量
小容量单相变压器二次侧为多绕组时，若不计算各个绕组的等效的阻抗及其负载阻抗的幅角的差别，可认为输出总视在功率为二次侧各绕组输出视在功率之
代数和，即S
2=U
2
I
2
+U
3
I
3
+....+U
n
I
n
；式中S
2
为二次侧容量（V.A)，U
2
，U
3
....U
n
为二
次侧各个绕组电压的有效值；I
2I
3
...I
n
为二次侧各个绕组的负载电流有效值。
(2)一次绕组的容量
对于小容量变压器来说，我们不能就认为一次绕组的容量等于二次绕组的总容量，因为考虑到变压器中有损耗，所以一次绕组的容量应该为
式中S
1
——变压器的额定容量;变压器的效率，约为0.8～0.9，表3-1所给的数据是生产时间的统计数据，可供计算时初步选用。
(3)一次电流的确定
I 1=(1.1～1.2)S1/U
1
式中(1.1～1.2)考虑励磁电流的经验系数，对容量很小的变
压器应取大的系数。
2、铁心尺寸的选定
(1)计算铁心截面积A
为了减小铁损耗，变压器的铁心是用彼此绝缘的硅钢片叠成或非晶材料制成。其中套有绕组的部分称为铁心柱，连接铁心柱的部分称为铁轭，为了减少磁路中不必要的气隙，变压器铁心在叠装时相临两层硅钢片的接缝要相互错开。小容量心柱截面积A大小与其视在功率有关，一般用下列经验公式计算（单位2）。表3-2
S/（V．A）0-10 10-50 50-500 500-1000 1000以上K0 2 2-1.75 1.5-1.4 1.4-1.2 1
A——铁心柱的净面积，单位为cm2，K
——截面计算系数，与变压器额定容量S
有关，按表3-2选取，当采用优质冷轧硅钢片时K
0可取小些截面积计算系数K
。
（2）确定铁心规格
小型变压器的设计
小容量变压器铁心形式多采用壳式，中间心柱上套放绕组，铁心的几何尺寸如图：
。
式中a——心柱的宽度（mm）；b——心柱的净叠（mm)b’——心柱的实际厚度（mm）,Kc——叠片系数，是考虑到铁心叠片间的绝缘所占空间引起铁心面积的减小所引入的。对于0.5mm厚，两面涂漆绝缘的热轧硅钢片，Kc=0.93；对于0.35mm厚两面涂漆绝缘的热轧硅钢片，Kc=0.91；对于0.35mm 厚，不涂漆的冷轧钢片，Kc=0.95。按A的值，确定a和b的大小，答案是很多的，一般取b=(1.2～2.0)a，,并尽可能选用通用的硅钢片尺寸。表3-3列出了通用的小型变压器硅钢片尺寸。
·国产小功率变压器常用的标准铁芯片规格（部分）（表3）
铁芯片型
号铁芯规格
（mm）
尺寸（mm）参考数据
c H h L l
d h1
中间舌片净截面积
（cm2）
铁芯片厚度（mm）ab 冷轧热轧
0.3
5
0.5 0.3
5
0.5
GEIB30
30×38
19 91 53 106 87 6
9.
5
10.
7
10.
8
10.
4
10.
5 30×45 12.
7
12.
8
12.
3
12.
4 30×52 14.
7
14.
8
14.
2
14.
4 30×60 16.
9
17.
1
16.
4
16.
6
GEIB35 35×44
22 105.
5
61.
5
123 101 6 11
14.
5
14.
6
14.
14.
2
35×52 17.
1 17.
3
16.
6
16.
7
35×60 19.
7 20.
19.
1
19.
3
35×70 23.
0 23.
3
22.
3
22.
5
GEIB40 40×50
26 124 72 144 118 6 13 18.
8
19.
18.
2
18.
4
40×60 22.
6 22.
8
21.
8
22.
1
40×70 26.
3 26.
6
25.
5
25.
8
3、计算每个绕组的匝数N 由变压器感应电势E的计算式
可以导出每伏所需要的匝数
小型变压器的设计
关于值，不同的硅钢片是不一样的。当变压器容量在100VA以下，通常冷轧硅钢片DW240-35、DW260-35型的取0.8～1.2T；当变压器容量为100～1000VA 时，可取1.2～1.5T。当变压器容量在100VA以下，热轧硅钢片DR320-35、DR280-35、DR360-50、DR315-50型的取0.8～1.0T；当变压器容量为100～1000VA时，取0.9～1.2T。
一般可取在0.7～1.0T之间。然后确定铁芯柱截面积（=ab）及，最后根据下式求取各个绕组的匝数。
一次侧绕组的匝数为
二次侧绕组的匝数为
注意：二次侧绕组中有5%的匝数是为补偿变压器的漏感和导线铜损所增加的裕量。
4、计算各绕组导线的直径并选择导线
导线直径计算式为
式中：I为绕组电流，A；为导线截面积，cm2；d为导线直径，mm；为电流密度，A/。
所以有
电流密度一般可按下述方法选取：100VA以下连续使用的变压器取
=2.5A/；100VA以上连续使用的变压器取=2A/；变压器短时工作时，电流密度可以取大一些，即=4～5A/。以计算的直径d为依据，查圆铜漆包线规格（见下表），选出标称直径接近而稍大的标准漆包线。
5、计算绕组的总尺寸，核算铁芯窗口的面积
变压器绕组需绕在框架上，根据已知的绕组匝数、线径、绝缘厚度等计算出的绕组总厚度应小于铁芯窗口宽度c，否则，应重新计算或选铁芯
（1）根据铁芯窗高h（mm），求取每层匝数为
式中：0.9为考虑绕组框架两端各空出5%的地方不绕导线而留的裕度；2～4为考虑绕组框架厚度留出的空间；d′为包括绝缘厚度在的导线直径。
（2）每个绕组需绕制的层数为
(3)计算层间绝缘及每个绕组的厚度，，，…。
小型变压器的设计
通常使用的绝缘厚度尺寸主要如下：
1）一、二次绕组间绝缘的厚度为绕组框架厚度1mm，外包对地绝缘为二层电缆纸（2×0.07mm）夹一层黄蜡布（0.14mm），合计厚度=1.28mm。
2）绕组间绝缘及对地绝缘的厚度r=0.28mm。
3）层间绝缘的厚度。导线d为0.2mm以下的用一层0.02～0.04mm后的透明纸（白玻璃纸）；导线d为0.2mm以上的用一层0.05～0.07mm后的电缆纸（或牛皮纸），更粗的导线用一层0.12mm的青壳纸。
最后可求出一次侧绕组的总厚度为
同理可求出二次侧每个绕组的总厚度。
（4）全部绕组的总厚度为
式中：1.1～1.2为考虑绕制工艺因素而留的裕量。
（5）若求得绕组的总厚度小于窗口宽度c，则说明设计方案可以实施；若大于c，则方案不可行，应调整设计
四设计实例
4.1 设计要求
（1）原理图
（2）.给定参数：
型号额定输出
容量（VA）初级
电压
（V）
次级电
压（V）重量（KG）
BK-200 200 220V 110V
5.5 4.2计算变压器参数
（1）计算原边的输入容量：
1).S
1=S
2
/η，已知S
2
=200V.A;
小型变压器的设计
根据表1：小型单相变压器的效率η的估算值可以取η=0.85，
因此，S
1=S
2
/η=200/0.85=235V.A；
（2）.铁心尺寸的选定：
计算铁心截面积A：A＝K
S
根据表3-2，.截面积计算系数K
0的估算值可以取K
=1.45,因此A＝
K
S=1.45*200=20.5㎝2；（3）.计算绕组线圈匝数：
a）每伏电压应绕的匝数:N
0=
E
N=
fBmA
44
.4
10000=2.43匝/V；式中的Bm=0.9T
b）根据N
和各线圈额定电压求出各线圈的匝数：
一次绕组匝数：N
1=N
U
1
=220*2.43=537匝；
二次绕组匝数：N
2=1.05*N
U
2
=1.05*2.43*110=281匝;
（4）计算导线直径d:
a）一次输入电流：I
1=S
1
/U
1
*(1.1～1.2)=235/220*1.1=1.175(A);
b）直径dw=j
i /
4=1.13
J
I=0.715I㎜；j取2.5A/㎜2；c）导线截面积：Ac=I/J；
所以：d
1=0.77㎜，d
2
=0.77㎜.
A
c1
=0.47㎜2；
（5）根据绕组尺寸核算窗口面积
骨架图
a=35mm
b=60mm
c=17mm
h=61.5mm
小型变压器的设计单相壳式变压器图
（a）每层绕组匝数：n
i =0.9[h-(2~4)] / d
i
；则：n
1
=0.9(61.5-3) / 0.77=68匝；n
2
=68
匝；
（b）每组绕组需绕层数：m
i =N
i
/ n
i
；则：m
1
=N
1
/ n
1
=537/68=8层；同理：
m
2
=5层；
（6）变压器绕组层间绝缘方法
（a）绕组总厚度：
.B
1=m
1
（d
1
+1δ）+γ=8（0.94+0.08）+0.30=8.46（㎜）；
B2=m2（d2+2δ）+γ=5（0.94+0.08）+0.30=5.4（㎜）；
B=1.2*(8.46+5.4)=16.632（㎜）<17（㎜）；
绕组总厚度B<铁芯窗口宽度c，此方案可行。
五总结
在本次的课程设计也是以《电机与拖动》我们的教材为主线，我们基本能按照设计任务书、指导书、技术条件的要求进行。
单相变压器是具有两个线圈的变压结构：变压器主要是由铁心和绕组组成：1铁心是变压器的主磁路，又作为绕组的支撑骨架。铁心分铁心柱和铁轨两不分，铁心柱上装有绕组，铁轨是联系两个贴心柱的部分。
2变压器绕组构成设备的部电路，它与外界的电网直接相接，是变压器中最重要的部件，常把绕组比做变压器的核心。
通过上面的设计可知：一般的小容量单相变压器的计算容有四种部分：容量的确定；铁心尺寸的确定；绕组的计算；绕组排列及铁心尺寸的最后确定设计单相小容量的变压器，首先要想到的就是变压器的结构，只有将参数设置的很好，才能让变压器更好的工作，按照上题我所计算过程计算变压器的各个参数是科学的计算方法，能很快正确又快捷的计算出它们的理论值，对变压器的大概形象有个初步的定性。
当然我们也不能不考虑变压器的安全性与稳定性。变压器是为我们服务的电气，如果反到伤害到我们的健康与生命，那都是我们不愿意见到的。其实贵在防，如果我们正确的操作，并加大安全防措施，那么我们就能安心的让它为我们服务了。
经过这次的课程设计，给我的最大的感受就是科学的严密性，无论是参数的计算，还是不必要的部件的省略，甚至是安全设施的配备，都让我感觉到科学是如此的严密，只要我们能正确合理的利用他们，它就是我们的朋友。知识是为了用而存在的，不是为了存在而存在的，只有用，只有用知识去进行实践，我们才
小型变压器的设计能真正体会到它的价值
参考文献
1 电机学（马宏忠）高等教育
2 实用电工手册（晓君）化学工业
3实用电工速查手册（方大千）人民邮电
4电机与拖动（唐介，娆）高等教育
摘要：详细介绍了一个带有中间抽头高频大功率变压器设计过程和计算方法，以及要注意问题。根据开关电源变换器性能指标设计出变压器经过在实际电路中测试和验证，效率高、干扰小，表现了优良电气特性。关键词：开关电源变压器；磁芯选择；磁感应强度；趋肤效应；中间抽头 0 引言 随着电子技术和信息技术飞速发展，开关电源SMPS(switch mode power supply)作为各种电子设备、信息设备电源部分，更加要求效率高、成本小、体积小、重量轻、具有可移动性和能够模块化。变压器作为开关电源必不可少磁性元件，对其进行合理优化设计显得非常重要。在高频开关电源设计中，真止难以把握是磁路部分设计，开关电源变压器作为磁路部分核心元件，不但需要满足上述要求，还要求它性能高，对外界干扰小。由于它复杂性，对其设计一、两次往往不容易成功，一般需要多次计算和反复试验。因此，要提高设计效果，设汁者必须有较高理论知识和丰富实践经验。 1 开关电源变换器性能指标 开关电源变换器部分原理图如图1所示。 https://www.doczj.com/doc/793368520.html,提示请看下图: 其主要技术参数如下： 电路形式半桥式； 整流形式全波整流； 工作频率 f=38kHz； 变换器输入直流电压 Ui=310V； 变换器输出直流电压 Ub=14.7V； 输出电流 Io=25A； 工作脉冲占空度 D=0.25～O.85； 转换效率η≥85％； 变压器允许温升△τ=50℃； 变换器散热方式风冷； 工作环境温度t=45℃～85℃。 2 变压器磁芯选择以及工作磁感应强度确定 2.1 变压器磁芯选择 目前，高频开关电源变压器所用磁芯材料一般有铁氧体、坡莫合金材料、非晶合金和超微晶材料。这些材料中，坡莫合金价格最高，从降低电源产品成本方面来考虑不宜采用。非晶合金和超微晶材料饱和磁感应
国内外变压器的现状及发展 沈阳变压器研究所贺以燕 从1885年匈牙利三位工程师发明了变压器以来，一个多世纪里，变压器有了长足的发展，电压已达到百万伏级，使输电距离超过1000km。 变压器的发展现状 1. 电力变压器一个世纪以来，电力变压器原理未曾改变，随着年代的推进，先进生产设备日臻完善，因而各项技术参数愈来愈先进。 （1）国外在世界范围内形成了几大集团：乌克兰扎布洛斯变压器厂，年生产能力100GV A；俄罗斯陶里亚第变压器厂，年生产能力40GV A，ABB公司29个电力变压器厂年生产能力80～100GV A，英法GEC-Alshtom年生产能力40GV A，日本各厂总和（三菱、东芝、日立、富士）年生产能力65GV A，德国TU集团年生产能力40GV A。全世界1986年共生产522GV A（缺南美与非洲）。 这些公司生产的已在系统运行的代表性产品：1150kV、1200MV A，735～765kV、800MV A，400～500kV、3φ750MV A或1φ550MV A，220kV、3φ1300MV A电力变压器；直流输电±500kV、400MV A换流变压器。 电力变压器主要为油浸式，产品结构有两类：心式和壳式。心式生产量占95%，壳式只占5%。 心式与壳式互无压倒性的优点，只是心式工艺简单一些，因而为大多数厂家采用，而壳式结构与工艺都要复杂一些，只有传统性工厂采用，而壳式结构与工艺都要复杂一些，只有传统性工厂采用。壳式特别适用于高电压、大容量，其绝缘、机械及散热都有优点且适宜于山区水电站的运输，因而仍有其生命力。 （2）国内解放前我国只能生产配电变压器，最高电压、最大容量为33kV、2000kV A。随着国家几个五年计划，建设了沈阳变压器厂为主的专业生产厂，到“八五”末，建立了一批大中小型骨干工厂，形成了我国自己的变压器行业。我国沈阳变压器厂、西安变压器厂、保定变压器厂均已成批生产500kV级电力变压器，在500kV系统内运行，最长的已超过17年，经过十几年的不断改进，其运行指标与进口变压器完全相当，总产量达150GVA。 （3）组件 ①套管。国外原全苏电瓷厂（现在乌克兰境内）已生产供应1150kV电容式套管，日本NGK已生产供应1100kV电容式套管。 我国南京电瓷厂、西安电瓷厂可成批量供应500kV电容式套管，南京电瓷厂20世纪70年代（以下年代均指20世纪）末已试制成功750kV套管。
变压器标准大全 一、变压器相关国家标准 GB1094.1-1996 电力变压器总则 GB1094.2-1996 电力变压器温升 GB1094.3-2003 电力变压器绝缘水平和绝缘试验 GB1094.5-2003 电力变压器承受短路的能力 GB10230-1988 有载分接开关 GB311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB311.2-2002 绝缘配合第2部分：高压输变电设备的绝缘配合使用导则 二、变压器相关国家推荐标准 GB/T2900.15-1997 电工术语变压器、互感器、调压器和电抗器GB/T6451-1999 三相油浸式电力变压器技术参数和要求 GB/T17211-1998 干式电力变压器负载导则 GB/T17468-1998 电力变压器选用导则 GB/T10228-1997 干式电力变压器技术参数和要求 500kV GB/T16274-1996 油浸式电力变压器技术参数和要求 500kV GB/T15164-1994 油浸式电力变压器负载导则 GB/T13499-1992 电力变压器应用导则 GB/T10229-1988 电抗器 GB/T10237-1988 电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙
GB/T507－2002 绝缘油击穿电压测定法 GB/T16927 .1-1997 高电压试验技术一般试验要求 GB/T16927.2-1997 高电压试验技术测量系统 三、变压器相关机械行业推荐标准 JB/T10088-2004 6kV～500kV级电力变压器声级 JB/T10089-2001 接触自动调压器 JB/T10090-2001 感应自动调压器 JB/T10091-2001 接触调压器 JB/T10092-2000 磁性调压器 JB/T10093-2000 感应调压器 JB/T10112-1999 变压器油泵 JB/T2426-1992 发电厂和变电所自用三相变压器技术参数和要求 JB/T3837-1996 变压器类产品型号编制方法 JB/T3924-1999 中频感应加热装置用变压器 JB/T501-1991 电力变压器试验导则 JB/T5345-1991 变压器用蝶阀 JB/T5347-1999 变压器用片式散热器 JB/T5355-1991 变压器类产品机械制图补充规定 JB/T6302-1992 变压器用压力式温度计 JB/T6303-1992 电石炉变压器技术参数和要求 JB/T6484-1992 变压器用储油柜
变压器参数计算 一．电磁学计算公式推导： 1．磁通量与磁通密度相关公式： Ф= B * S ⑴ Ф----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯S ----- 磁路的截面积(平方米) B = H * μ⑵ μ----- 磁导率(无单位也叫无量纲) H ----- 磁场强度(伏特每米) H = I*N / l ⑶ I ----- 电流强度(安培) N ----- 线圈匝数(圈T) l ----- 磁路长路(米) 2．电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式： EL =⊿Ф/ ⊿t * N ⑷
EL = ⊿i / ⊿t * L ⑸ ⊿Ф----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量(安培) ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- 线圈匝数(圈T) L ------- 电感的电感量(亨) 由上面两个公式可以推出下面的公式： ⊿Ф/ ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得： N = ⊿i * L/⊿Ф 再由Ф= B * S 可得下式: N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹ 且由⑸式直接变形可得： ⊿i = EL * ⊿t / L ⑺ 联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式: L =(μ* S )/ l * N2 ⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3．电感中能量与电流的关系： QL = 1/2 * I2 * L ⑼ QL -------- 电感中储存的能量(焦耳) I -------- 电感中的电流(安培) L ------- 电感的电感量(亨)
连续电流模式反激变压器的设计 Design of Flyback Transformer with Continuing Current Model 作者：深圳市核达中远通电源技术有限公司- 万必明 摘要:本文首先介绍了反激变换器(Flyback Converter)的工作原理,然后重点介绍一种连续电流模式反激变压器的设计方法以及多路输出各次级电流有效值的计算. 关键词:连续电流模式(不完全能量传递方式)、不连续电流模式(完全能量传递方式)、有效值、峰值. Keywords: Continuing Current Model、Discontinuing Current Model、virtual value 、peak value. 一.序言 反激式变换器以其电路结构简单,成本低廉而深受广大开发工程师的喜爱,它特别适合小功率电源以及各种电源适配器.但是反激式变换器的设计难点是变压器的设计,因为输入电压范围宽,特别是在低输入电压,满负载条件下变压器会工作在连续电流模式(CCM),而在高输入电压,轻负载条件下变压器又会工作在不连续电流模式(DCM);另外关于CCM模式反激变压器设计的论述文章极少,在大多数开关电源技术书籍的论述中, 反激变压器的设计均按完全能量传递方式(DCM模式)或临界模式来计算,但这样的设计并未真实反映反激变压器的实际工作情况,变压器的工作状态可能不是最佳.因此结合本人的实际调试经验和心得,讲述一下不完全能量传递方式(CCM) 反激变压器的设计.
二.反激式变换器(Flyback Converter)的工作原理 1).反激式变换器的电路结构如图一. 2).当开关管Q1导通时,其等效电路如图二(a)及在导通时初级电流连续时的波形,磁化曲线如图二(b). 图一 图二(a)
电力变压器继电保护技术的应用与发展 【摘要】本文首先论述了电力变压器的继电保护措施，继而分析了继电保护装置在电力变压器故障中的应用，接着就继电保护装置在实际应用中应考虑的问题和应对措施进行了简要阐述，最后对继电保护的未来发展趋势谈了一点看法，仅供参考。 【关键词】电力变压器；继电保护技术；应用；发展 继电保护是一个自动化的装置设备，它的目的是当其保护的系统中电路或元器件出现故障或不正常运行时，这个系统的额保护装置能及时根据设定的程序在系统相应的部位实现跳闸或短路等既定操作，使故障电路或元器件从系统中脱离或者发出信号通知管理人员处理，以达到最大限度地降低电路或元器件的损坏，使被保护系统稳定运行。在电力系统中，电力变压器作为其大量使用的关键设备，其运行的可靠性是整个电力系统安全运行的重要保证。一旦其发生故障，却又无相应的保护装置对其进行保护，就会使整个电力系统无法正常运行。为此，应用继电保护装置对其进行保护显得尤为重要。 1.电力变压器的继电保护措施 1.1瓦斯保护 瓦斯保护是大中型变压器不可缺少的安全保护，其分为轻瓦斯保护动作于信号、重瓦斯保护动作于断路器跳闸。（1）轻瓦斯保护动作：当变压器局部产生击穿或短路故障时，其变压器内会产生气体，这时继电保护装置会根据气体的速度、特征以及成分等，来推测其故障的原因、部位和严重程度。当因为是滤油、加油或气动强油循环装置而产生气体，或是因温度下降或漏油使油面下降，再或是因为变压器轻微故障而产生气体等原因时，保护装置会发出瓦斯信号。（2）重瓦斯保护动作：当变压器内油面剧烈下降或保护装置二次回路故障，或是检修后油中空气分离太快等，均会导致瓦斯动作于跳闸。 1.2差动保护 差动保护是电力系统中，被保护设备发生短路故障，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，从而产生差电流，当产生的差电流大于差动保护装置的整定值时而动作的一种保护装置。 1.3后备保护 当回路发生故障时，回路上的保护将在瞬间发出信号断开回路的开断元件（如断路器），这个立即动作的保护就是主保护。当主保护因为各种原因没有动作，在延时很短时间后（延时时间根据各回路的要求），另一个保护将启动并动作，将故障回路跳开。这个保护就是后备保护。
电力变压器试验项目及标准说明 1 绝缘油试验或SF6气体试验; 2 测量绕组连同套管的直流电阻; 3 检查所有分接头的电压比; 4 检查变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性; 5 测量与铁心绝缘的各紧固件(连接片可拆开者)及铁心(有外引接地线的)绝缘电阻; 6 非纯瓷套管的试验; 7 有载调压切换装置的检查和试验; 8 测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数; 9 测量绕组连同套管的介质损耗角正切值 tanδ ; 10 测量绕组连同套管的直流泄漏电流; 11 变压器绕组变形试验; 12 绕组连同套管的交流耐压试验; 13 绕组连同套管的长时感应电压试验带局部放电试验; 14 额定电压下的冲击合闸试验; 15 检查相位; 16 测量噪音。 注：除条文内规定的原因外，各类变压器试验项目应按下列规定进行： 1 容量为1600kVA 及以下油浸式电力变压器的试验，可按本条的第1、2、3、4、5、6、7、8、12、14、15款的规定进行; 2 干式变压器的试验，可按本条的第2、3、4、5、7、8、12、14、15款的规定进行; 3 变流、整流变压器的试验，可按本条的第1、2、3、4、5、7、8、12、14、15款的规定进行; 4 电炉变压器的试验，可按本条的第1、2、3、4、5、6、7、8、12、14、15款的规定进行;
5 穿芯式电流互感器、电容型套管应分别按本标准第9章互感器、第16章的试验项目进行试验。 6 分体运输、现场组装的变压器应由订货方见证所有出厂试验项目，现场试验按本标准执行。 7.0.2油浸式变压器中绝缘油及SF6气体绝缘变压器中SF6气体的试验，应符合下列规定： 1 绝缘油的试验类别应符合本标准中表20.0. 2 的规定;试验项目及标准应符合本标准中表20.0.1 的规定。 2 油中溶解气体的色谱分析，应符合下述规定：电压等级在66kV 及以上的变压器，应在注油静置后、耐压和局部放电试验24h后、冲击合闸及额定电压下运行24h后，各进行一次变压器器身内绝缘油的油中溶解气体的色谱分析。试验应按《变压器油中溶解气体分析和判断导则》GB/T 7252进行。各次测得的氢、乙炔、总烃含量，应无明显差别。新装变压器油中H2 与烃类气体含量(μL/L)任一项不宜超过下列数值： 总烃：20， H2：10， C2H2：0， 3 油中微量水分的测量，应符合下述规定：变压器油中的微量水分含量，对电压等级为 110kV 的，不应大于 20mg/L;220kV 的，不应大于 15mg/L ;330～500kV 的，不应大于 10mg/L 。 4 油中含气量的测量，应符合下述规定：电压等级为330 ～500kV 的变压器，按照规定时间静置后取样测量油中的含气量，其值不应大于1%(体积分数)。 5 对SF6气体绝缘的变压器应进行SF6气体含水量检验及检漏：SF6气体含水量(20℃的体积分数)一般不大于250μL/L。变压器应无明显泄漏点。 7.0.3测量绕组连同套管的直流电阻，应符合下列规定： 1 测量应在各分接头的所有位置上进行; 2 1600kVA 及以下电压等级三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的 4%，线间测得值的相互差值应小于平均值的2%;1600kVA 以上三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的 2%;线间测得值的相互差值应小于平均值的1%; 3 变压器的直流电阻，与同温下产品出厂实测数值比较，相应变化不应大于 2%;不同温度下电阻值按照式7.0.3换算： R2=R1(T+t2)/( T+t1) (7.0.3) 式中 R1、R2——分别为温度在t1、t2时的电阻值; T——计算用常数，铜导线取235，铝导线取225。 4 由于变压器结构等原因，差值超过本条第2款时，可只按本条第3款进行比较。但应说明原因。
单端反激式DC/DC 开关电源变压器的设计全过程， 变压器的参数计算： （1） 变压器的设计要求： 输出电压：10V ～3KV ，8mA （变压器输出之后三倍压） 输入电压：24 1V ±工作频率：50KHZ 最大占空比：45％ 变换效率：80％ （2） 基本参数计算： 输入最小电压： min IN V =－ IN V V ＝24－1－0.5 ＝22.5V 输出功率： OUT OUT OUT P U I = 30000.00824()W =×=输入功率： OUT IN P P η= 2430()0.8 W == （3） 选择磁芯： 由于输出功率为24W ，需要留有一定的余量，选择磁芯的型号为：EI-28。其具体参数如下： 材料：PC40；尺寸：28.0*16.75*10.6（mm）；P A ：0.6005（） ；：86 4cm e A 2mm W A ：69.83； ：4300；2mm L A 2/nH N S B ：500mT （） 390mT （10） 25o C 0o C 使用时为防止出现磁饱和，实取磁通密度m B = 250 mT （4） 粗略估计匝数比以及最大占空比（通过实际计算） min (1)OUT MAX IN MAX V D N V D ?= 30000.5522.50.45 ×=× 162.9=（求出结果后然后取整为Nm ） 因为匝数比可以根据设计理念修正为M N ＝165，从而可以产生新的MAX D
min OUT MAX M IN OUT V D N V V = + 300022.51653000 =×+ 44.7%= （5） 计算初级平均电流，峰值电流和电流的有效值 由于输出功率为24W ，用电流连续模式（CCM ）比较适合。这里取为0.6 RP K .min min IN OUT P AVG IN IN P P I V V η= = 240.822.5 =× 1.333A =.1[1]2 P AVG P RP MAX I I K D =? 1.333(10.50.6)0.447= ?×× 4.26A =.P RMS P I I = = 2.054A =.P RMS I －电流有效值，P I －峰值电流，.P AVG I －平均电流，（RP K R RP P I K I = ）电流比例因数，MAX D －最大占空比； 利用Krp 的值可以定量描述开关电源的工作模式，若Krp=1.0，即峰值电流和脉动电流相等，开关电源工作在断续模式；若Krp<1.0,峰值电流大于脉动电流，开关电源工作在连续模式。对于给定的交流输入范围，Krp 越小意味着更为连续的工作模式和较大的初级电感量，并且Ip 和Irms （初级有效值电流）较小。 （6） 计算初级电感： 2min min 1()(12 IN MAX RP IN ON P R OUT RP V D K V t L I P fK η?==)
随着新增发电装机的不断增长，我国对各类变压器的需求也持续增长。近年来，国内变压器行业通过引进国外先进技术，使变压器产品品种、水平及高电压变压器容量都有了大幅提高。国内企业生产的变压器品种包括超高压变压器、换流变压器、全密封式变压器、环氧树脂干式变压器、卷铁心变压器、组合式变压器等。此外，随着新材料、新工艺的不断应用，国内各变压器制造企业还不断研制和开发出各种结构形式的变压器，以适应市场发展。 1变压器行业规模和市场结构分析 目前，我国注册的变压器生产企业1000多家，有能力生产500kV 变压器的企业不超过10家，其中包括特变电工的沈阳变压器厂、衡阳变压器厂、西安变压器厂、保定天威保变电气股份有限公司、常州 压器有限公司等；能生产220kV变压器的企业不超过30家，生产110kV级的企业则有100家左右，其中年产超过百台的企业有特变电工衡变、沈变，保变、青岛青波、华鹏等厂家；生产干式配电变压器的企业约有100家，生产能力在100万kV?A以上的企业有顺德、金乡、许继、华鹏等厂家；生产箱式变压器的企业有600~700家。
我国变压器行业规模庞大，但中小企业居多。根据截止2008年11月的统计，我国变压器行业内共有企业1589个，工业总产值超过1亿的只有130多家，员工人数超过2000人的只有16家。根据统计，销售收入最高的保定天威达到了107.9亿元，占全行业的5.86%，前10名企业的累计份额为20.6%。近年来，通过技术改造、兼并重组和扩张等方式，我国变压器类产品的生产能力大幅度提升。例如，特变 生产厂，保定天威拥有保定、秦皇岛、合肥等生产厂。三个集团变压器类产品的生产能力均接近或超过80000MV?A。与此同时，以华鹏、达驰、青岛、钱江等企业为代表的生产企业也在逐步地扩大自己的生产规模，提高自己的生产能力，年生产能力均在千万千瓦时以上。 中国投资，近年来在我国建立的变压器合资生产企业，如ABB、西门子、阿海珐、东芝、晓星等，在中国变压器市场上尤其是在高电压等级产品上占有一定的份额。 目前，在中国境内生产变压器的企业主要分为四大阵营：ABB、阿海珐、西门子、东芝等几大跨国集团公司以绝对优势形成了第一阵营，占据20%～30%的市场份额，且市场份额仍在不断扩大；保变、西变、特变等国内大型企业通过提升产品的技术水平和等级，占有
1、常用:￠0.06-￠2.24 纸包直径为：￠1.0-5.2，直径在 10-2.2之间优选漆包线 2、扁导线注意导线截面宽厚比：通常宽度小于等于16mm，厚度小于等于 5.6mm 圆筒式：1.5-3 螺旋式：2-4 连续或纠结式：2.5-5 3、电流密度的选择：铝取：1.6-2.1安/mm^2, 铜取3-4安/mm^2 4、三相变压器计算铁芯柱的直径：D=K4p其中D的单位mm，K为系 数，P单柱容量KV A 5、1千瓦=1.36马力，1马力=0.735千瓦 6、35KV级及以下变压器主纵绝缘层间绝缘的选择：自己总结每层0.12无 纺布层间电压500。 500以内500-1300 1301-1800 电压范围 数量 2 3 4 0.12厚的无纺 布 注：层间最大电压U=2ne n-每层匝数e-每匝电压 7、轴向尺寸计算：宽度B≤5mm每根导线宽度，B+0.15 Hg=（n+1）(B+0.15) 宽度5≤B≤10mm每根导线宽度，B+0.2 Hg=（n+1）(B+0.2) 7、幅向尺寸 m≤5层，裕度4% B=(Ma+ds)×1.04 m≥6，裕度7% 8、冷轧硅钢片意思：30Q133 厚度（mm）×100+Q+损耗（W）×100 9、单匝电压=4.44fBmAt×10^-8 10、正弦波形图的最大值有效值为最大值2倍。理论推导为:利用变压器的 放出的热量值来计算。 11、铁芯直径分档如下： 中小型变压器：￠70-￠290-每隔5mm为一档，共计45档; ￠300-￠400-每隔10mm为一档，共计11档 大型变压器： ￠410-￠900-每隔10mm为一档，共计50档
根据设备功率计算变压器容量（一） 一）根据你提供的设备清单如下： 电焊机25 台，功率分别为： 3.0KVA*8 ；8KVA*6 ；16KVA*5 ；30KVA*2 ；180KVA*2 ; 200KVA*2 ; & =50% 电焊机，Kx=0.35, 二）你厂所需500KVA 的变压器理由计算如下： KVA 即千伏安，表示电焊机的容量， & =50%表示电焊机的额定暂载率是50%，在进行负荷计算的时候，电焊机应该统一换算到 1 00 ％来计算。 Kx=0.35, 表示电焊机的需用系数是0.35。需用系数是综合了同时系数、负荷系数、设备效率、线路效率之后得到的一个系数。各种设备不尽相同。 P js表示计算负荷的有功功率。是综合了各类因素后，得到的设备计算功率。 Q js 表示计算负荷的无功功率。有功功率乘以功率因数角度的正切值，等于无功 功率。也就是你上面的Q js=P js*tg① cos①表示功率因数。功率因数越高，系统的无功功率越低。不同的设备，功率因数也不尽相同。在你的计算式中，取了电焊机的功率因数为0.7。如果是我计算的话，我就取0.4?0.45,呵呵！因为我觉得电焊机的功率因数是没有0.7的。 另外，在你的计算中，没有对焊接设备进行容量转换。我上面说了，电焊机应该统一将暂载率换算到100 %来计算。换算公式为：P e=P N* （（额定暂载率除以100%暂载率）开根号） P e是换算后的功率，P N是额定功率 额定功率二额定容量*功率因数 因此，你的共计25 台焊机的额定容量应该是S二 3.0KVA*8+8KVA*6+16KVA*5+30KVA*2+180KVA*2+200KVA*2 = 972KVA 则额定功率为972KVA*0.4 = 388.8KW （我这里计算是取的功率因数为0.4，没有按你的0.7 计算） 那么换算功率为388.8KW* （50% /100 %）开根号= 388.8KW*根号0.5 = 388.8*0.707 = 274.9KW 然后将需用系数Kx=0.35代入，则计算负荷P js=K x*P e = 274.9KW*0.35 = 96.2KW 到这里，又出现了一个问题。因为大家都知道，电焊机属于单相负载（不论接一零一火220V或者接两根火线380V，都成为单相负载），因此计算负荷有个单相到三相转换的过程。转换方法就是，如果接的是220V，也就是接入相电压时，等效功率要乘以3，如果接的是380V，也就是接入线电压时，等效功率要乘以根号3。因为
开关电源高频变压器设计步骤 步骤1确定开关电源的基本参数 1交流输入电压最小值u min 2交流输入电压最大值u max 3电网频率F l开关频率f 4输出电压V O（V）：已知 5输出功率P O（W）：已知 6电源效率η：一般取80％ 7损耗分配系数Z：Z表示次级损耗与总损耗的比值，Z=0表示全部损耗发生在初级，Z=1表示发生在次级。一般取Z=0.5 步骤2根据输出要求，选择反馈电路的类型以及反馈电压V FB 步骤3根据u，P O值确定输入滤波电容C IN、直流输入电压最小值V Imin 1令整流桥的响应时间tc=3ms 2根据u，查处C IN值 3得到V imin 确定C IN,V Imin值 u(V)P O(W)比例系数(μF/W)C IN(μF)V Imin(V) 固定输 已知2~3(2~3)×P O≥90 入:100/115 步骤4根据u，确通用输入:85~265已知2~3(2~3)×P O≥90 定V OR、V B 固定输入:230±35已知1P O≥240 1根据u由表查出V OR、V B值
2 由V B 值来选择TVS 步骤5根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比 Dmax V OR Dmax= ×100％ V OR +V Imin －V DS(ON) 1设定MOSFET 的导通电压V DS(ON) 2 应在u=umin 时确定Dmax 值，Dmax 随u 升高而减小 步骤6确定初级纹波电流I R 与初级峰值电流I P 的比值K RP ，K RP =I R /I P u(V) K RP 最小值(连续模式)最大值(不连续模式) 固定输入:100/1150.41通用输入:85~2650.441固定输入:230±35 0.6 1 步骤7确定初级波形的参数 ①输入电流的平均值I AVG P O I A VG= ηV Imin ②初级峰值电流I P I A VG I P = (1－0.5K RP )×Dmax ③初级脉动电流I R u(V) 初级感应电压V OR (V)钳位二极管反向击穿电压V B (V) 固定输入:100/115 6090通用输入:85~265135200固定输入:230±35 135 200
单端反激开关电源变压器设计 单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感，它要承担着储能、变压、传递能量等工作。下面对工作于连续模式和断续模式的单端反激变换器的变压器设计进行了总结。 1、已知的参数 这些参数由设计人员根据用户的需求和电路的特点确定，包括：输入电压V in、输出电压V out、每路输出的功率P out、效率η、开关频率f s(或周期T)、线路主开关管的耐压V mos。 2、计算 在反激变换器中，副边反射电压即反激电压V f与输入电压之和不能高过主开关管的耐压，同时还要留有一定的裕量(此处假设为150V)。反激电压由下式确定： V f=V Mos-V inDCMax-150V 反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。所以确定了反激电压之后，就可以确定原、副边的匝比了。 N p/N s=V f/V out 另外，反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、最大输出功率的状态，根据在稳态下，变压器的磁平衡，可以有下式： V inDCMin?D Max=V f?(1-D Max) 设在最大占空比时，当开关管开通时，原边电流为I p1，当开关管关断时，原边电流上升到I p2。若I p1为0，则说明变换器工作于断续模式，否则工作于连续模式。由能量守恒，我们有下式： 1/2?(I p1+I p2)?D Max?V inDCMin=P out/η 一般连续模式设计，我们令I p2=3I p1 这样就可以求出变换器的原边电流，由此可以得到原边电感量： L p= D Max?V inDCMin/f s?ΔI p 对于连续模式，ΔI p=I p2-I p1=2I p1；对于断续模式，ΔI p=I p2 。 可由A w A e法求出所要铁芯： A w A e=(L p?I p22?104/ B w?K0?K j)1.14 在上式中，A w为磁芯窗口面积，单位为cm2 A e为磁芯截面积，单位为cm2 L p为原边电感量，单位为H I p2为原边峰值电流，单位为A B w为磁芯工作磁感应强度，单位为T K0为窗口有效使用系数，根据安规的要求和输出路数决定，一般为0.2~0.4 K j为电流密度系数，一般取395A/cm2 根据求得的A w A e值选择合适的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯，这样磁芯
电力变压器 、电力变压器的结构组成 电力变压器的主要结构是由铁芯、绕组、油箱、附件等这几部分组成。其中铁芯和绕组装在一起构成的整体叫器身。在当今市场中，运用高端技术造就的复杂结构的变压器具有容量大、电压高、重量受到严格限制等优点，这是设计师在数年成功制造电力变压器积累了丰富经验的基础上，对那些不合理的落后的结构进行了改进同时采用新型技术的结晶，使得现在的变压器在结构上更加趋于合理，经济，耐用。 1.电力变压器各部分的结构组成: （1）铁芯 铁芯是电力变压器的磁路部分，也是器身的骨架，由铁芯柱（柱上套装绕组）、铁轭（连接铁芯以形成闭合磁路）组成。为了减小涡流和磁滞损耗，提高磁路的导磁性，铁芯采用0.35mm-0.5mm厚的硅钢片涂绝缘漆后交错叠成。小型变压器铁芯截面为矩形或方形，大型变压器铁芯截面为阶梯形，这是为了充分利用空间。 为缩短绝缘距离，降低局部放电量，在铁芯外面置一层由金属膜复合纸条黏 制而成的金属围屏。金属膜本身厚度很薄，宽度也仅有50mn而已，因此，一方面不会在自身中形成较大的涡流，另一方面对铁芯的尖角产生了较好的屏蔽作用。与此同时，在铁芯的旁轭内侧也置有金属膜围屏，用以保护高压线圈。 夹件则多采用大板式腹板和鱼刺状支板结构，这在很大程度上降低了金属构件垂直线圈顶部的漏磁面积。再配上纸板结构，将大大降低杂散损耗。线圈引线的引出结构也在不断被简化，不仅省去了夹件加强板，还方便中低压引线的排布, 从而可将强油导向循环的导油管和下夹件连为一体。这也促进了杂散损耗值的降低，对大型电力变压器来讲意义更为重大。因为杂散损耗在变压器总损耗中所占比例会随着容量的增大而增大。因此，有效提高了线圈的电流密度，减轻电力变压器的重量。 上铁轭下部用楔形绝缘撑紧，进一步加强器身短路的机械强度；下铁轭垫块分块制造分块安装，在器身装配完成以后，仍能方便地固定在铁轭上均匀分布的夹紧钢带螺栓。 铁芯油道共4层，为提高散热效率，使用6mn厚纸板直接黏在铁芯片上，并在铁芯每隔100mn放置一层0.5mm的纸板，防止铁芯片的相对滑动。 （2）绕组 绕组是电力变压器的电路部分，采用绝缘铜线或铝线绕制而成，一般有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈（或原绕组），其余的绕组叫次级线圈（或副绕组），原、副绕组同心套在铁芯柱上。为便于绝缘，一般低压绕组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。线圈以及匝绝缘高压线圈使用高密度的电缆纸包导线：中压线圈和低压线圈分别采用绝缘强度较好的高密度电缆纸包换位导线、丹尼森纸包换位导线。线圈配置了内外导向隔板，目的是提升油的冷却效率。高压线圈的两端以及中压线圈的首端都安装了 30mn厚、馒头状均压环, 这极大地改善了端部的电场分布。并且所有的线圈端部出头和第
设计变压器的基本公式 为了确保变压器在磁化曲线的线性区工作，可用下式计算最大磁通密度（单位：T） Bm=(Up×104)/KfNpSc 式中：Up——变压器一次绕组上所加电压（V） f——脉冲变压器工作频率（Hz) Np——变压器一次绕组匝数（匝） Sc——磁心有效截面积（cm2） K——系数，对正弦波为4.44,对矩形波为4.0 一般情况下，开关电源变压器的Bm值应选在比饱和磁通密度Bs低一些。 变压器输出功率可由下式计算（单位：W） Po=1.16BmfjScSo×10－5 式中：j——导线电流密度（A/mm2） Sc——磁心的有效截面积（cm2) So——磁心的窗口面积（cm2） 3对功率变压器的要求 （1）漏感要小 图9是双极性电路（半桥、全桥及推挽等）典型的电压、电流波形，变压器漏感储能引起的电压尖峰是功率开关管损坏的原因之一。 图9双极性功率变换器波形 功率开关管关断时电压尖峰的大小和集电极电路配置、电路关断条件以及漏感大小等因素有关，仅就变压器而言，减小漏感是十分重要的。 （2）避免瞬态饱和
一般工频电源变压器的工作磁通密度设计在B－H曲线接近拐点处，因而在通电瞬间由于变压器磁心的严重饱和而产生极大的浪涌电流。它衰减得很快，持续时间一般只有几个周期。对于脉冲变压器而言如果工作磁通密度选择较大，在通电瞬间就会发生磁饱和。由于脉冲变压器和功率开关管直接相连并加有较高的电压，脉冲变压器的饱和，即使是很短的几个周期，也会导致功率开关管的损坏，这是不允许的。所以一般在控制电路中都有软启动电路来解决这个问题。 （3）要考虑温度影响 开关电源的工作频率较高，要求磁心材料在工作频率下的功率损耗应尽可能小，随着工作温度的升高，饱和磁通密度的降低应尽量小。在设计和选用磁心材料时，除了关心其饱和磁通密度、损耗等常规参数外，还要特别注意它的温度特性。一般应按实际的工作温度来选择磁通密度的大小，一般铁氧体磁心的Bm值易受温度影响，按开关电源工作环境温度为40℃考虑，磁心温度可达60～80℃，一般选择Bm=0.2～0.4T，即2000～4000GS。 （4）合理进行结构设计 从结构上看，有下列几个因素应当给予考虑： 漏磁要小，减小绕组的漏感； 便于绕制，引出线及变压器安装要方便，以利于生产和维护； 便于散热。 4磁心材料的选择 软磁铁氧体，由于具有价格低、适应性能和高频性能好等特点，而被广泛应用于开关电源中。 软磁铁氧体，常用的分为锰锌铁氧体和镍锌铁氧体两大系列，锰锌铁氧体的组成部分是Fe2O3，MnCO3，ZnO，它主要应用在1MHz以下的各类滤波器、电感器、变压器等，用途广泛。而镍锌铁氧体的组成部分是Fe2O3，NiO，ZnO 等，主要用于1MHz以上的各种调感绕组、抗干扰磁珠、共用天线匹配器等。 在开关电源中应用最为广泛的是锰锌铁氧体磁心，而且视其用途不同，材料选择也不相同。用于电源输入滤波器部分的磁心多为高导磁率磁心，其材料牌号多为R4K～R10K，即相对磁导率为4000～10000左右的铁氧体磁心，而用于主变压器、输出滤波器等多为高饱和磁通密度的磁性材料，其Bs为0.5T（即5000GS）左右。 开关电源用铁氧体磁性材应满足以下要求：
电力变压器故障检测技术的现状与发展趋势白文海 发表时间：2019-05-31T09:38:19.970Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：白文海[导读] 摘要：在电能的传输和配送过程中，电力变压器是能量转换、传输的核心，是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路，是电网中最重要和最关键的设备。 （江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司江苏省 226246）摘要：在电能的传输和配送过程中，电力变压器是能量转换、传输的核心，是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路，是电网中最重要和最关键的设备。电力设备的安全运行是避免电网重大事故的第一道防御系统，而电力变压器是这道防御系统中最关键的设备。变压器的严重事故不但会导致自身的损坏，还会中断电力供应，给社会造成巨大的经济损失。因此，本文对电力变压器故障检测技术 的现状与发展趋势进行分析。 关键词：电力变压器；故障检测技术；现状；发展趋势作为电力系统中的关键组成部分，变压器的稳定运作对发挥电气设备的作用以及价值有着关键的影响，只有为电力变压器的正常运作营造良好的环境，才能够提高整个电力系统的稳定性。对于电力公司来说，在实践运作的过程之中需要积极地引进先进的变压器设备，严格按照各项工作落实的实质要求，采取水平较高的变压器故障检测技术，通过建立良性运作的管理机制来发挥电力变压器应有的作用，只有这样才能够从整体上促进电力系统的稳定性，实现安全供电以及正常供电。 1变压器常见故障产生原因 1.1变压器渗油 密封材料的工艺质量较差，密封结构的设计和制造工艺比较粗糙，变压器在出厂前没有试装；剪裁、下料的工艺质量差和焊工水平低导致焊接质量差，假焊现象、背面焊接不好导致焊结构不合理；采购人员不了解相关的技术参数随意采购不合标准的部件；由于专业班组管理不到位、技术不过关导致变压器安装和大修后渗油率超过2%；装配过程中密封胶垫压得过紧、法兰和箱盖紧偏、密封面不平等都会使装配程序不符合专业标准。 1.2短路故障 变压器的短路故障一般是发生在变压器的出口电路。若发生短路故障，变压器绕组可能通过额定电流数十倍的短路电流，短路电流会在绕组上产生大量的热及电动力，从而使绕组变形甚至绝缘损坏，还会使其内部的压紧装置、引线、套管和油箱发生变形、位移等损伤，更甚者还会产生火灾。 1.3绝缘故障 变压器绝缘是变压器在正常工作、运行的基本条件。电力变压器绝缘有主绝缘和绕组纵绝缘，主绝缘一般是指辐向主绝缘和绕组端部主绝缘以及引线至接地体和其相对应部分的绝缘等，绕组纵向绝缘是指满足变压器运行中沿线段间及匝间电位梯度而采取的绝缘措施。电力变压器通常采用矿物油作为绝缘和散热的媒质，采用绝缘纸及纸板来绝缘。在长时间运行中，这些化合物由于受电场，水分、温度、机械力的作用，会逐渐劣化，引起故障，并最终导致变压器寿命的终结。 2变压器故障检测技术 2.1在线监测技术 在线监测技术主要使用的是振动分析法和局部放电检测法等两种。一是，振动分析法。该分析方法指的是变压器运行时，要监测变压器的振动信号的强弱，并且分析总结出现这样监测结果的原因，进而可以对变压器的运行状态进行实时的检测，有利于及时发现故障问题，在小故障酿成大故障前，便得到解决。二是，局部放电检测法。该检测方法指的是变压器在运行过程中的机械内部出现故障，进而引发了局部的放电现象，这样会影响放电的水平和放电的速度。所以有必要针对变压器的局部放电情况，加强日常地有效地判断，检测变压器安全隐患是否存在，并对这些问题进行有针对性地解决，来确保机械的安全稳定运行。 2.2气相色谱仪技术 许多的电力企业在稳定运作的过程之中，为了有效地避免各类故障所带来的影响以及损失开始积极的采取气相色谱仪技术，通过这种技术来分析检测混合气体之中的不同组成部分。不可否认，该技术的应用能够有效的促进工作效率的提升，同时还能够真正的实现安全可靠和操作简便。另外结合相关的实践调查可以看出，气相色谱仪技术获得了广泛的应用。在进行气体检测技术应用的过程之中，许多工作人员可以通过高分子膜来实现油气的有效分离，另外高分子聚合物还能够直接透过变压器油中溶解的气体来平衡整个变压器设备，保证变压器设备的稳定运作。当然，如果情况较为特殊并且需要用到变压器，对不同的气体进行检测就可以采取纳米晶型半导体传感器，通过这种形式来促进气体的扩散，更好地实现整个设备的稳定运作。 2.3感器列阵技术 对于感器列阵技术而言，在变压器故障检测技术中该技术也起到了十分重要的作用。为此，电力检测维修工作人员需要熟练地掌握该项技术，并将该项技术科学合理地运用到检测故障的工作，可以有效提高变压器的安全运行指数，使得运行的状态不受到外界干扰。并且由于这项传感器具有以下的优点∶选择性高、敏感度高等优点，使用传感器进行在线检测，进而提高检测故障气体的浓度的速度，有利于含量的检测，可见不但可以提高检测的速度，而且还可以提升变压器故障检测技术水平，降低变压器的检测故障的出现的几率。 2.4红外光谱技术 检修人员可以利用红外光谱来进行有效的检测，该技术的运用以及精确度相对比较高，同时检测速度快，后期的维修环节较为简单，因此能够有效的保障整个电力变压器故障的及时检测，充分地发挥不同技术的作用。从目前来看，在应用红外光谱技术的过程之中，电力检修人员可以结合不同的检测仪器将定量分析与定性分析相结合，了解电力变压器产生故障的真实原因，对不同的气体属性进行有效的监测，了解检测之后气体能量的具体变化，从目前来看，红外光谱技术的应用也十分普遍。 2.5其他监测措施的运用 低压脉冲测试也可作为一项实用、有效的变压器实时状态的探测方案，经实践验证已应用在检测变压器能否通过短路试验的有效措施。另外，电路绕组间运行的漏感测试、绝缘电阻验测及油的相对性湿度检测等也可作为变压器状态的监测实用方案。 3变压器状态检修技术的发展趋势
第七章货物需求清单及技术规范要求一、货物需求清单及技术规范要求 2 变压器S13—400KVA/6KV 1台 型号：S13—400KVA/6KV/400V 3 变压器S13—630KVA/6KV 2台 型号：S13—630KVA/6KV/400V 4变压器S13—800KVA 2台 型号：S13—800KVA/6KV/400V
1、5、6、7、8、9、10包要求如下： 干式变压器技术要求 1、产品运行环境 a)环境温度：-10～+45℃ b)相对温度：日平均值不大于95%；月平均值不大于90%（25℃） c)海拔高度：产品适用于1600米 d)安装地点：户外 2、执行标准 GB1094.11-2007 干式电力变压器 GB1094.1-1996 电力变压器 IEC726 干式变压器 GB/T10228-2008 干式变压器技术参数和要求 JB/T 10088-2004 6-500 KV级电力变压器声级 3、性能和特征 a)变压器在GB1094、GB 10228规定的使用条件下，能正常地满负荷连续运行并达到规定的负载及特殊要求。 b)变压器在额定输出功率，施加电压在正常电压的±5%范围内波动时，变压器的温升限值如下： 部件温升限值 绕组温升，绝缘的耐热等级为F级100K（电阻法测量） 铁心使相邻绝缘材料不损伤的温升 c)变压器能在GB1094规定的条件下，2秒钟内承受外部短路的动稳定效应和热稳定效应而不损伤。 d)局部放电量不大于5pc。 4、变压器铁心 铁心采用冷轧硅钢片叠制（武钢或鞍钢）。 5、绕组和绝缘 绕组的设计和装配采用高质量的导电体和绝缘材料以提供最佳运行特性，按GB1094进行试验。 所有连接点的绝缘和机械支持能承受在运行时由于短路电流或其它瞬态条件产生的机械应力及在运输途中产生的机械应力，高低压绕组按GB1094进行短路试验时不应发生机械移动。 6、冷却系统 环氧树脂浇注绝缘并配有一套风冷系统，实现超温自动开启冷却系统。 7、变压器技术参数表